風(fēng)力發(fā)電機組定期維護應(yīng)用分析.doc

風(fēng)力發(fā)電機組定期維護應(yīng)用分析程學(xué)文 黃太林（中國大唐集團新能源股份有限公司北京檢修分公司 內(nèi)蒙古赤峰市 郵編：024000）摘要：在風(fēng)電場中，風(fēng)力發(fā)電機組的定期維護對降低風(fēng)電機組的故障發(fā)生率以及提高風(fēng)電機組的發(fā)電量起到了重要作用。主要介紹風(fēng)電機組定期維護的意義及生產(chǎn)中的重要作用。關(guān)鍵詞：風(fēng)電機組 定期維護 日常維護 Abstract：Keyword： 前言風(fēng)力發(fā)電機組是集電氣、機械、空氣動力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力發(fā)電機定期維護的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟效益的高低；風(fēng)力發(fā)電機本身性能的好壞，也要通過維護檢修來保持，維護工作及時有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機效率。一、風(fēng)電機組檢修維護電變槳風(fēng)電機組變槳系統(tǒng)相對于液壓驅(qū)動變槳系統(tǒng)，電動變槳系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用較多，國內(nèi)渠道培養(yǎng)及發(fā)展的時間也較長，可選擇度也較大。由于電動行業(yè)在國內(nèi)發(fā)展較好，各部件的國產(chǎn)化率較高，但在高可靠性、高穩(wěn)定性的部件上進口產(chǎn)品仍居主導(dǎo)位置。圖1 電動變槳系統(tǒng)在風(fēng)機變槳機構(gòu)上采用3個變槳電機實現(xiàn)三支葉片同步變槳和單只葉片的獨立變槳。在維護方面不存在漏油隱患，但是變槳角度要求精度較液壓變槳較高，因此當某一個變槳電機與其他兩個電機變槳角度偏差到達一定范圍內(nèi)時觸發(fā)故障，相對增加了變槳系統(tǒng)故障率的提高：那么為降低此類故障的發(fā)生次數(shù)是可以在定檢維護中來實現(xiàn)的；因為引發(fā)此類故障的原因一般有兩種：1、總站發(fā)出變槳信號后會通過中轉(zhuǎn)站（變槳滑環(huán)）傳送到每一個變槳控制器，由于在風(fēng)機正常運行時滑環(huán)是不斷旋轉(zhuǎn)的，在長期的旋轉(zhuǎn)過程中會導(dǎo)致滑環(huán)滑道內(nèi)產(chǎn)生雜物進而干擾電信號的傳輸，導(dǎo)致變槳信號錯誤。2、長期運行變槳齒圈上有較多附著物，當變槳時會對電機產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致三個變槳控制器采集到的變槳信號不一致而報故障。 對于以上兩種情況解決辦法為：除了正常的消缺外，應(yīng)該在每次風(fēng)機的定期維護中對滑環(huán)進行檢查，必要時應(yīng)將滑環(huán)拆卸進行滑道清理。還應(yīng)在定檢中對變槳齒圈上的雜物等進行清理，并進行涂抹足夠油脂潤滑齒圈，可有效降低風(fēng)機故障率。液壓變槳風(fēng)電機組變槳系統(tǒng)液壓變槳控制系統(tǒng)具有強大的驅(qū)動力、緊湊型結(jié)構(gòu)、分布式信息指令、高動態(tài)性能、長使用壽命以及高可靠性等特點。 圖2 液壓變槳系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的可靠性，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設(shè)計和密封件的選擇，由于設(shè)計中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范，在設(shè)計中沒有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統(tǒng)泄漏。另外，由于工程機械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)，所以在設(shè)計中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進入系統(tǒng)破壞密封、污染油液，從而產(chǎn)生泄漏。密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長時間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等都會引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過程中受碰撞而損傷，會劃傷密封元件，從而造成泄漏。為避免油液的泄漏在定期維護中應(yīng)加強對液壓系統(tǒng)各個閥體、連接管路等進行仔細排查，對發(fā)現(xiàn)的問題及時得到解決。同時在常規(guī)缺陷處理過程中也應(yīng)對這些部分進行詳細檢查。以下表格是兩種不同變槳技術(shù)的優(yōu)劣比較項目液壓變槳系統(tǒng)電動變槳系統(tǒng)槳距調(diào)節(jié)油缸的執(zhí)行動作速度比齒輪略快，響應(yīng)頻率快扭距大。功能基本無差別。電路的響應(yīng)速度比油路略快。功能基本無差別。緊急情況下 的保護使用壽命蓄能器儲存的能量通過壓力容易實現(xiàn)監(jiān)控。主要損耗件蓄能器的使用使命大約6年。占用空間小。輪轂及軸承可相對較小。蓄電池儲存的能量不容易實現(xiàn)監(jiān)控。主要損耗件蓄電池的使用使命大約3年。占用空間相對較大。外部配套 需求環(huán)境清潔無需對齒輪進行潤滑減少集中潤滑的潤滑點。容易存在漏油造成機艙及輪轂內(nèi)部油污。需對齒輪進行集中潤滑。機艙及輪轂內(nèi)部清潔。維護定期對液壓油、濾清器進行更換。蓄電池的更換。 從上表可以看出在基本功能上，兩種變槳系統(tǒng)沒有實質(zhì)性的差距，二者幾乎一致。在細節(jié)方面還是各有利弊的。但總體上來說液壓變槳技術(shù)從整體構(gòu)成上來看比電動變槳技術(shù)要略微簡潔一些。液壓變槳技術(shù)可以將液壓剎車功能整合在同一個液壓系統(tǒng)中來實現(xiàn)這個分支功能。而電動變槳技術(shù)還要配置額外的液壓制動系統(tǒng)來實現(xiàn)這一分支功能。二、風(fēng)機維護可分為定期檢修和日常排故維護兩種方式。定期的維護保養(yǎng)可以讓設(shè)備保持最佳期的狀態(tài)，并延長風(fēng)機的使用壽命。定期檢修維護工作的主要內(nèi)容有：風(fēng)機聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動部件之間的潤滑和各項功能測試。 定期維護的功能測試主要有超速測試，緊急停機測試，液壓系統(tǒng)各元件定值測試，振動開關(guān)測試，扭纜開關(guān)測試。還可以對控制器的極限定值進行一些常規(guī)測試。定期維護除以上三大項以外，還要檢查液壓油位，各傳感器有無損壞，傳感器的電源是否可靠工作，閘片及閘盤的磨損情況等方面。風(fēng)機在正常運行中時，各聯(lián)接部件的螺栓長期運行在各種振動的合力當中，極易使其松動，為了不使其在松動后導(dǎo)致局部螺栓受力不均而斷裂，我們必須定期對其進行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5時，應(yīng)使其力矩下降到額定力矩的80%進行緊固，并在溫度高于-5后進行復(fù)查。我們一般對螺栓的緊固檢查都安排在無風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開風(fēng)機的高出力季節(jié)。風(fēng)機的潤滑系統(tǒng)主要有稀油潤滑（或稱礦物油潤滑）和干油潤滑（或稱潤滑脂潤滑）兩種方式。風(fēng)機的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤滑方式，其維護方法是補加和采樣化驗，若化驗結(jié)果表明該潤滑油已無法再使用，則進行更換。干油潤滑部件有發(fā)電機軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運行溫度較高，極易變質(zhì)，導(dǎo)致軸承磨損，定期維護時，必須每次都對其進行補加。另外，發(fā)電機軸承的補加劑量一定要按要求數(shù)量加入，不可過多，防止太多后擠入電機繞組，使電機燒壞。風(fēng)機在運行當中，也會出現(xiàn)一些故障必須我們到現(xiàn)場處理，這樣我們就可順便進行一下常規(guī)維護。首先要仔細觀察風(fēng)機內(nèi)的安全平臺和梯子是否牢固，有無連接螺栓松動，控制柜內(nèi)有無糊味，電纜線有無位移，夾板是否松動，扭纜傳感器是否損壞，偏航齒的潤滑是否足夠，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計壓力是否正常，轉(zhuǎn)動部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無磨損，看各油管接頭有無滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。第二是聽，聽一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線端子松動，或接觸不良，須仔細檢查，聽偏航時的聲音是否正常，有無干磨的聲響，聽發(fā)電機軸承有無異響，聽齒輪箱有無異響，聽閘盤與閘墊之間有無異響，聽葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三，清理干凈自己的工作現(xiàn)場，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀察有無泄漏。雖然上述的常規(guī)維護項目并不是很完全，但我們只要每次都能做到認真、仔細，一定能防止出現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備的完好率和可利用率。要想運行維護好風(fēng)力發(fā)電機組，在平時還要對風(fēng)機相關(guān)理論知識進行深入地研究和學(xué)習(xí)，認真做好各種維護記錄并存檔，對庫存的備件進行定時清點，對各類風(fēng)機的多發(fā)性故障進行深入細致分析，并力求對其做出有效預(yù)防。只有防患于未然，才是我們運行維護的最高境界。 參考文獻：1祁和生.中國2007-2008年度風(fēng)能行業(yè)發(fā)展報告(上)J.風(fēng)能設(shè)備,2008(12) 2祁和生.中國2007-20